同年年底,上汽MG透露,計(jì)劃2025年推出新的電動汽車車型,該車型或全系安裝了現(xiàn)有鋰離子電池和全固態(tài)電池的中間形式“半固態(tài)電池”。半固態(tài)電池是使用固體物質(zhì)代替現(xiàn)有鋰離子電池的液體或凝膠形式的電解質(zhì)的技術(shù),可提高電池穩(wěn)定性,改善充電速度,提供更長的壽命。
固態(tài)電池兼具破解電池成本低、安全性高、能量密度高三大優(yōu)勢,是下一代電池技術(shù)的關(guān)鍵方向。目前公認(rèn)的固態(tài)電池技術(shù)路線有三種,主要是電解質(zhì)的區(qū)別,分為聚合物固態(tài)電解質(zhì)、氧化物固態(tài)電解質(zhì)、硫化物固態(tài)電解質(zhì)。
國家知識產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,截至2023年5月,全球固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)專利申請量為20798項(xiàng),其中中國有7640項(xiàng),占比達(dá)36.7%;2018~2023年,中國固態(tài)電池全球?qū)@暾埩磕昃鲩L20.8%,增速位列全球第一,中國企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)在研發(fā)競賽中展現(xiàn)出強(qiáng)勁勢頭。
目前,已有多家汽車和電池企業(yè)布局全固態(tài)電池。比亞迪計(jì)劃于2027年前后啟動全固態(tài)電池的批量示范裝車應(yīng)用;一汽全固態(tài)電池項(xiàng)目計(jì)劃在2027年實(shí)現(xiàn)小批量應(yīng)用;長安汽車、奇瑞汽車也均計(jì)劃在2026~2027年間實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)或裝車驗(yàn)證。
此外,包括寧德時代、豐田、三星在內(nèi)的廠商選擇了硫化物路線。硫化物固態(tài)電池離子電導(dǎo)率比較高,在能量密度、循環(huán)壽命以及快充上優(yōu)于氧化物固態(tài)電池。寧德時代首席科學(xué)家吳凱曾表示,硫化物路線的性能上限最高且量產(chǎn)進(jìn)度最快。
TrendForce集邦咨詢研報(bào)顯示,硫化物性能潛力大,但成本高,降本空間大。預(yù)估硫化物基固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化初期電芯BOM成本在1-2元/Wh,當(dāng)硫化物電解質(zhì)規(guī)模量產(chǎn)后,中期(2030年)電芯BOM成本預(yù)計(jì)在1元/Wh以內(nèi),遠(yuǎn)期(2035年)當(dāng)固態(tài)電解質(zhì)成本降至30萬/噸以內(nèi)時,電芯BOM成本有望降至0.4元/Wh以下。
當(dāng)前,固態(tài)電池仍處于發(fā)展初期。
高工鋰電GGII數(shù)據(jù)顯示,截至2024年11月,國內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)數(shù)量突破200家;近4年固態(tài)電池行業(yè)投擴(kuò)產(chǎn)規(guī)劃金額超2000億元,規(guī)劃產(chǎn)能超過400GWh,若以純電動汽車每輛80千瓦時的電池容量測算,可裝車500萬輛。
今年3月19日,珠海工信部發(fā)布《珠海市推動固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案(2025-2030)(征求意見稿)》。這是首個指導(dǎo)固態(tài)電池發(fā)展的地方性官方文件,首次明確固態(tài)電池發(fā)展的兩個重要時間節(jié)點(diǎn)。
2027年目標(biāo)是固態(tài)電池技術(shù)攻堅(jiān)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立、布局一批項(xiàng)目、設(shè)立研究中心與科創(chuàng)平臺,并培育5家具有影響力的固態(tài)電池企業(yè),初步形成具有較強(qiáng)競爭力的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)集群;2030年的目標(biāo)是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化取得重大突破,產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)、材料、設(shè)備水平大幅提升,產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)批量交付,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)形成初步規(guī)模。
中信證券認(rèn)為,行動方案提及的電池制造、材料、設(shè)備三個環(huán)節(jié)也是三大重點(diǎn)發(fā)展方向,核心在于半固態(tài)電池降本、固固界面改善、干法制備工藝、電解質(zhì)膜制備、高比能正負(fù)極材料等,聚焦固態(tài)電池領(lǐng)域最關(guān)鍵的技術(shù)與工藝問題,有望推進(jìn)固態(tài)電池研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
國家對地方企業(yè)發(fā)展固態(tài)電池的支持,特別是鼓勵終端企業(yè)與固態(tài)電池企業(yè)簽訂長單等措施,將助力固態(tài)電池的應(yīng)用快速落地,飛行器、具身智能等新應(yīng)用將進(jìn)一步打開固態(tài)電池市場。
國盛證券預(yù)測,2025年全球固態(tài)電池需求量為17.3吉瓦時,到2030年有望超200吉瓦時,2025~2030年的年復(fù)合增長率達(dá)65.8%。
而據(jù)GGII分析,目前半固態(tài)電池已實(shí)現(xiàn)10GWh級別出貨,全固態(tài)電池有望于2028年進(jìn)入GWh級應(yīng)用階段。TrendForce集邦咨詢分析師曾佑鵬也認(rèn)為,固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程沒有超預(yù)期,GWh級別且面向車規(guī)級應(yīng)用的全固態(tài)電池量產(chǎn)預(yù)計(jì)還需要3~5年。
隨著eVTOL等新興應(yīng)用場景的崛起,以及低空經(jīng)濟(jì)、儲能和商用車等細(xì)分市場積極向電動化轉(zhuǎn)型,均對電池性能提出了更為嚴(yán)苛的要求,進(jìn)而為固態(tài)電池下游應(yīng)用打開市場空間。
GGII數(shù)據(jù)顯示,到2035年,儲能市場以及以eVTOL、機(jī)器人、特種動力為代表的新興領(lǐng)域和3C數(shù)碼產(chǎn)品,預(yù)計(jì)將分別貢獻(xiàn)固態(tài)電池出貨量的20%以上、10%以上和5%以上。
固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)也將受益,如固態(tài)電解質(zhì)、硅碳負(fù)極、高鎳正極、固態(tài)電池設(shè)備等上游環(huán)節(jié)的企業(yè),可能會迎來更多的訂單和業(yè)務(wù)增長機(jī)會,吸引資本市場的資金流入。
值得關(guān)注的是,山東、湖北已于3月先后明確,力爭在新能源汽車產(chǎn)量及技術(shù)研發(fā)上取得突破。
湖北省有關(guān)部門提出,助力東風(fēng)汽車今年實(shí)現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)銷100萬輛、“湖北造”新能源汽車年產(chǎn)量邁上100萬輛臺階的“雙百萬”目標(biāo)。
珠海市工業(yè)和信息化局提出,到2027年,著力于固態(tài)電池關(guān)鍵材料、關(guān)鍵技術(shù)攻堅(jiān),推動固態(tài)電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立,聚焦前沿技術(shù)驅(qū)動、未來高成長性和戰(zhàn)略支撐性的產(chǎn)業(yè)方向,布局一批重大(重點(diǎn))科技創(chuàng)新項(xiàng)目,設(shè)立5家工程(技術(shù))研究中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科技創(chuàng)新平臺,培育5家具有影響力的固態(tài)電池企業(yè),初步形成具備較強(qiáng)市場競爭力的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)集群。
從長期來看,隨著續(xù)航里程的提升和充電速度的加快,電動汽車的實(shí)用性將得到極大提升,從而加速電動汽車對傳統(tǒng)燃油車的替代進(jìn)程。這可能進(jìn)一步擴(kuò)大新能源汽車市場規(guī)模,帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,包括電池材料、電池制造、電池回收等環(huán)節(jié),形成更加完善的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。
本文作者丨曹倩
風(fēng)險提示:原材料價格波動;技術(shù)研發(fā)進(jìn)展不及預(yù)期;技術(shù)路線變動;關(guān)鍵材料降本不及預(yù)期;部分技術(shù)專利受海外限制影響。
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